Trong lĩnh vực nuôi trồng thủy sản, việc kiểm soát chất lượng nước là yếu tố sống còn quyết định đến sự thành công của toàn bộ hệ thống. Trong đó, chỉ số oxy hòa tan (DO – Dissolved Oxygen) đóng vai trò thiết yếu vì oxy là nguồn sống cho các sinh vật thủy sinh. Việc theo dõi và đo oxy hòa tan thời gian thực giúp người nuôi kịp thời điều chỉnh môi trường nước, từ đó tối ưu hóa năng suất và giảm thiểu rủi ro.
Oxy hòa tan là lượng oxy có trong nước, cần thiết cho quá trình hô hấp của cá, tôm và vi sinh vật. Nếu nồng độ DO trong nước thấp, sinh vật sẽ bị stress, tăng nguy cơ bệnh tật, giảm tốc độ phát triển và có thể dẫn đến chết hàng loạt. Các yếu tố ảnh hưởng đến DO bao gồm nhiệt độ nước, độ mặn, mật độ nuôi, thức ăn thừa, và hoạt động của vi sinh vật. Đặc biệt, vào ban đêm, tảo không quang hợp nên lượng oxy hòa tan trong nước giảm mạnh, dễ dẫn đến tình trạng thiếu oxy đột ngột.
Do đó, việc kiểm tra chỉ số oxy hòa tan thường xuyên và chính xác là điều cần thiết. Truyền thống, người nuôi thường lấy mẫu nước định kỳ và đo oxy bằng thiết bị thủ công, phương pháp này có nhược điểm là không liên tục, không phản ánh kịp thời biến đổi của môi trường ao nuôi.
Hệ thống đo oxy hòa tan thời gian thực sử dụng cảm biến đặt trực tiếp trong nước, đo liên tục và truyền dữ liệu về trung tâm giám sát qua internet hoặc mạng nội bộ. Nhờ vậy, người vận hành có thể theo dõi tức thì nồng độ DO, nhận cảnh báo khi chỉ số vượt ngưỡng nguy hiểm để can thiệp kịp thời.
Cảm biến oxy hòa tan là thiết bị quan trọng nhất trong hệ thống đo oxy hòa tan theo thời gian thực. Hiện nay, có hai công nghệ cảm biến phổ biến được sử dụng rộng rãi:
Cảm biến điện hóa (Polarographic và Galvanic): loại cảm biến truyền thống dựa trên nguyên lý phản ứng điện hóa giữa oxy và điện cực qua màng thẩm thấu. Chúng có độ nhạy cao và chi phí hợp lý, nhưng cần bảo trì thường xuyên do màng dễ bám bẩn và phải thay định kỳ. Ngoài ra, cảm biến này còn có thể bị ảnh hưởng bởi các chất ô nhiễm trong nước
Cảm biến quang học (Optical): cảm biến hiện đại sử dụng vật liệu phát sáng phản ứng với oxy để tạo tín hiệu quang học. Bằng cách đo thời gian tắt hoặc cường độ phát quang, cảm biến xác định nồng độ oxy hòa tan. Ưu điểm của loại này là ít bảo trì, không bị ảnh hưởng bởi ô nhiễm, bền bỉ và cho kết quả ổn định lâu dài, nên ngày càng được ưa chuộng.
Ngoài ra, cảm biến thường được thiết kế với vỏ bọc chống thấm, chịu được áp lực và chống ăn mòn trong môi trường nước nuôi trồng, đảm bảo độ bền và tuổi thọ cao ngay cả trong điều kiện khắc nghiệt.
Sau khi cảm biến đo được giá trị oxy hòa tan, các tín hiệu điện hoặc quang được chuyển về thiết bị thu nhận dữ liệu (data logger hoặc bộ điều khiển trung tâm). Thiết bị này có chức năng:
Xử lý tín hiệu: Đọc dữ liệu và phân tích chỉ số.
Lưu trữ dữ liệu: Ghi lại các chỉ số đo theo thời gian thực hoặc theo chu kỳ tùy chọn, tạo cơ sở dữ liệu dài hạn phục vụ phân tích xu hướng và báo cáo.
Truyền dữ liệu: Dữ liệu được truyền về phần mềm giám sát trên máy tính, thiết bị di động hoặc máy chủ đám mây thông qua các giao thức như Wi-Fi, 4G/5G, Zigbee hoặc Ethernet. Nhờ đó, người vận hành có thể theo dõi thông tin mọi lúc, mọi nơi, ngay cả khi không có mặt trực tiếp tại trang trại.
Dựa trên số liệu cảm biến DO gửi về datalogger gửi các cảnh báo sớm khi chỉ số DO xuống dưới mức an toàn, điều khiển các thiết bị ngoại vị liên quan như quạt đảo tạo oxy, thiết bị sục khí,… và các hệ thống thiết bị phụ trợ khác đảm bảo DO trong hồ nuôi luôn ở ngưỡng an toàn. Việc điều khiển có thể hoàn toàn tự động hoặc bằng tay thông qua ứng dụng trên điện thoại.
>> Xem thêm: Khám Phá Xu Hướng Nuôi Trồng Thủy Sản Bền Vững Tại Việt Nam 2025
Phần mềm quản lý hệ thống đo oxy hòa tan thời gian thực là trung tâm điều khiển và hiển thị dữ liệu, giúp người nuôi dễ dàng theo dõi và ra quyết định. Các tính năng chính của phần mềm bao gồm:
Hiển thị đồ thị trực quan: Phần mềm cung cấp biểu đồ thay đổi nồng độ oxy hòa tan theo thời gian, giúp người dùng dễ dàng theo dõi xu hướng biến động, phát hiện nhanh các bất thường trong môi trường nước.
Cảnh báo thông minh: Khi chỉ số oxy hòa tan vượt ra ngoài ngưỡng cài đặt (quá thấp hoặc quá cao), hệ thống tự động gửi cảnh báo qua tin nhắn SMS, email hoặc thông báo trên ứng dụng di động giúp người nuôi có thể can thiệp kịp thời, tránh thiệt hại lớn.
Điều khiển tự động: Phần mềm có thể kết nối với các thiết bị như máy sục khí, máy bơm tuần hoàn, hệ thống thay nước tự động, tự động kích hoạt khi oxy hòa tan giảm để điều chỉnh môi trường nước phù hợp.
Nhờ có vậy, hệ thống đo DO thời gian thực còn giúp tự động hóa quá trình quản lý môi trường nước, mang lại hiệu quả cao và tiết kiệm công sức cho người nuôi.
Oxy hòa tan ảnh hưởng trực tiếp đến hô hấp, sinh trưởng và trao đổi chất của tôm, cá và các loài thủy sinh khác. Việc sử dụng cảm biến đo DO thời gian thực giúp người nuôi liên tục theo dõi nồng độ oxy trong ao, từ đó can thiệp kịp thời như bật quạt nước, điều chỉnh lưu lượng khí, hoặc thay nước. Sự chủ động này giúp duy trì ngưỡng oxy tối ưu, tăng khả năng sinh trưởng khỏe mạnh và nâng cao tỉ lệ sống đáng kể. Nhiều mô hình ứng dụng thành công cảm biến DO đã ghi nhận năng suất tăng 15–30% so với cách nuôi truyền thống không kiểm soát oxy.
Không chỉ giúp kiểm soát môi trường, cảm biến DO còn là công cụ giảm chi phí vận hành đáng kể. Trong mô hình nuôi thông thường, người nuôi thường bật sục khí hoặc quạt nước theo giờ cố định, dẫn đến lãng phí điện năng và không tối ưu nguồn lực. Với dữ liệu DO thời gian thực, người nuôi có thể tự động hóa hệ thống sục khí dựa theo ngưỡng cảnh báo. Nhờ vậy, các thiết bị vận hành chỉ hoạt động khi thật sự cần thiết, giúp tiết kiệm 20–40% chi phí điện mỗi tháng.
Biến động oxy hòa tan thường là dấu hiệu đầu tiên của các sự cố môi trường trong ao nuôi như: tảo tàn, bùn đáy hoạt hóa, sự phát triển của vi khuẩn có hại hoặc sự phân hủy chất hữu cơ mạnh. Việc đo DO liên tục 24/7 cho phép phát hiện nhanh bất thường, từ đó cảnh báo sớm để người nuôi kịp thời xử lý như thay nước, hút đáy, hoặc bổ sung men vi sinh. Nhờ vậy, nguy cơ bùng phát dịch bệnh hoặc chết hàng loạt được giảm thiểu rõ rệt. Trong nhiều trường hợp, chỉ cần can thiệp sớm 1–2 giờ đã có thể cứu toàn bộ vụ nuôi khỏi thiệt hại hàng trăm triệu đồng.
Áp dụng đo oxy hòa tan trong thời gian thực là một trong những bước tiến căn bản để chuyển mình từ nuôi trồng truyền thống sang nuôi công nghệ cao. Việc số hóa dữ liệu môi trường nước giúp hình thành mô hình quản lý dựa trên dữ liệu (data-driven aquaculture) – xu hướng đang phát triển mạnh tại các quốc gia nuôi trồng tiên tiến.
Khi kết hợp cảm biến DO với hệ thống IoT và phần mềm quản lý trại nuôi, người vận hành có thể điều khiển từ xa, lưu trữ lịch sử dữ liệu, phân tích xu hướng và đưa ra quyết định chính xác hơn cho mỗi vụ nuôi. Điều này giúp nâng cao hiệu quả, bền vững và khả năng truy xuất nguồn gốc, một yếu tố ngày càng quan trọng khi xuất khẩu thủy sản ra thị trường quốc tế.
>> Xem thêm: Nuôi Trồng Thủy Sản Thông Minh
Việc ứng dụng công nghệ đo oxy hòa tan thời gian thực trong hệ thống nuôi trồng thủy sản đang trở thành xu hướng tất yếu. Đây không chỉ là công cụ giúp giám sát môi trường nước chính xác, kịp thời mà còn giúp tối ưu chi phí, nâng cao năng suất và đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Đối với người nuôi, việc đầu tư vào hệ thống đo DO thời gian thực là bước tiến quan trọng trên hành trình hiện đại hóa nông nghiệp, hướng đến sự phát triển bền vững và hiệu quả lâu dài.
Đừng để thiếu oxy ảnh hưởng đến sản lượng và chất lượng sản phẩm của bạn! Liên hệ ngay với LASI để được tư vấn về các giải pháp đo oxy hòa tan thời gian thực hiệu quả nhất.
CÔNG TY CỔ PHẦN VẬT TƯ KHOA HỌC KỸ THUẬT LASI
Bài viết liên quan
Trong bối cảnh biến đổi khí hậu, dịch bệnh thủy sản và yêu cầu truy xuất nguồn gốc ngày càng khắt khe, thủy sản thông minh đang mở ra một lối đi hoàn toàn mới: ứng dụng công nghệ để tối ưu vận hành, giảm rủi ro và gia tăng lợi nhuận. Đây không còn […]
Tổng quan Ngành nuôi trồng thủy sản cần theo dõi chất lượng nước cũng như các thông số về nước và thời tiết khác cho các trang trại nuôi cá lớn, bãi nuôi hàu, trang trại nuôi trai, v.v… Hệ thống giám sát nuôi trồng thủy sản liên tục theo dõi trực tuyến các thông […]
